【文章內(nèi)容簡介】 沿進(jìn)行采樣時(shí)必須保持穩(wěn)定。數(shù)據(jù)移入時(shí)，首先移入MSB。即首先同步輸入數(shù)據(jù)位D15，然后依次輸入其它15位數(shù)據(jù)，到LSB位D0結(jié)束。CLK是串行時(shí)鐘輸入，在其上升沿將數(shù)據(jù)通過DIN移入MAX6969的16位移位寄存器。LE是MAX6969鎖存器的裝載輸入。LE為高電平時(shí)(透明傳輸鎖存器)，數(shù)據(jù)由MAX6969的16位移位寄存器傳輸至16位鎖存器，并在LE下降沿鎖存數(shù)據(jù)()。 MAXIM6969控制時(shí)序圖第四個(gè)輸入為輸出驅(qū)動(dòng)器提供輸出使能控制。OE為高電平時(shí)強(qiáng)制輸出OUT0–OUT15為高阻態(tài)，并且不會(huì)改變輸出鎖存器的內(nèi)容，為低電平時(shí)則使能輸出OUT0–OUT15，以反映輸出鎖存器的狀態(tài)。OE獨(dú)立于串口工作。無論OE為何狀態(tài)，數(shù)據(jù)都可移入串口移位寄存器并鎖存。DOUT是串行數(shù)據(jù)輸出，在CLK的上升沿將數(shù)據(jù)從MAX6969的16位移位寄存器移出。DIN輸入端的數(shù)據(jù)移入移位寄存器，并在16個(gè)時(shí)鐘周期后出現(xiàn)在DOUT端。 AT89S5nrf401無線收發(fā)芯片簡介 AT89S52芯片介紹AT89S52是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫10000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S52可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。 AT89S52具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM32)，外部雙向輸入/輸出(I/O)口，5個(gè)中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 此外，AT89S52設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 nRF401無線收發(fā)芯片nRF401是一個(gè)為433MHz ISM 頻段設(shè)計(jì)的真正單片UHF 無線收發(fā)芯片 它采用FSK調(diào)制解調(diào)技術(shù)nRF401，最高工作速率可以達(dá)到20K ，發(fā)射功率可以調(diào)整 最大發(fā)射功率是+10dBm天線接口設(shè)計(jì)為差分天線以便于使用低成本的PCB 天線 nRF401 還具有待機(jī)模式這樣可以更省電和高效 nRF401 。nRf401滿足歐州電信工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)( ETSI)EN300 。： nRf401具體參數(shù)4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 各功能實(shí)現(xiàn)原理(1) 為了使系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的工作，必須解決系統(tǒng)的供電問題。通過對電機(jī)進(jìn)行改裝，引出電源線，并通過整流、濾波、穩(wěn)壓得到系統(tǒng)供電電源。(2) 實(shí)現(xiàn)方法：主要通過電機(jī)的改裝。電機(jī)的改裝： at{}Ntamp。m 電路的供電和LED的定位是本制作的一個(gè)難點(diǎn)。裝在電機(jī)上的電路始終在高速旋轉(zhuǎn)，無法使用通常的方法來給電路供電。但可以通過對電機(jī)的改造來解決。一般的直流電機(jī)是線圈作為轉(zhuǎn)子，而永磁體作為定子的。它是通過電刷來實(shí)現(xiàn)給線圈供電的，而且直流電機(jī)的旋轉(zhuǎn)需要交變的電流，這是由固定在轉(zhuǎn)子軸上的換向器來巧妙的實(shí)現(xiàn)直流變?yōu)榻涣鞯摹１驹O(shè)計(jì)的電路是固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)子上的，它和轉(zhuǎn)子是保持相對靜止的。因此，可以從電機(jī)的轉(zhuǎn)子中取得電源。方法很簡單，也就是從電機(jī)的換向器上用漆包線把電引到電路板上，經(jīng)整流、濾波后給單片機(jī)電路供電。換向器上的每個(gè)電極什么時(shí)候變化，是和電機(jī)轉(zhuǎn)子的位子有關(guān)的，可以使用其中的一路信號來給LED顯示的起始位置定位。 =Pjv08{ 具體改裝過程如下： Nr6:/*x 1) 拆開電機(jī)，注意拆的時(shí)候別弄壞了電機(jī)的電刷；2) 小心地從電機(jī)換向器上的三個(gè)電極引出三條漆包線；3) 取下電機(jī)外殼的含油軸承；4) 在軸承的圓片上面鉆了幾個(gè)小孔，把那三條漆包線從小孔里穿出來。從而可以用來保護(hù)漆包線在轉(zhuǎn)子和定子結(jié)合出的安全。(注意：替代上去的部分是和轉(zhuǎn)子保持固定，和外殼之間是可以旋轉(zhuǎn)的)。 U,Pau0:A 5) 組裝回整個(gè)電機(jī)，電機(jī)改裝至此結(jié)束。 K!L。`\Vi 重心調(diào)節(jié)是最困難的一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。旋轉(zhuǎn)的重心直接關(guān)系到系統(tǒng)的穩(wěn)定的運(yùn)行，以及安全性問題。旋轉(zhuǎn)的重心如果不在轉(zhuǎn)軸上的話，在高速的旋轉(zhuǎn)中，會(huì)產(chǎn)生劇烈的抖動(dòng)，在巨大的離心力下，會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)分解，產(chǎn)生安全隱患。所以，重心調(diào)節(jié)是必須解決的問題。下面介紹重心調(diào)節(jié)的方法。首先是電路板的外觀設(shè)置。根據(jù)物理質(zhì)心計(jì)算方法，可知道，均勻的圓盤的重心就在圓盤的中心。但是，由于電子器件的封裝，重量都是不同的，圓盤電路板的重心是不均勻分布的，比較難調(diào)節(jié)，故不采用這種方法。 根據(jù)杠桿原理，當(dāng)支點(diǎn)兩端的物體的質(zhì)量與力距乘積相等時(shí)，杠桿就處于平衡。因此我采用了長條方型的電路板結(jié)構(gòu)。M2M1L2L1 杠桿原理示意圖，只要M1*L1 = M2*L2時(shí)，在布PCB的同時(shí)，只要通過簡單的測量和計(jì)算便可以使得杠桿處于平衡。 具體硬件電路實(shí)現(xiàn)電機(jī)輸出由于電源是從電機(jī)中引出來的，所以需要通過整流、濾波才能為系統(tǒng)供電。 整流電路圖穩(wěn)壓輸入 穩(wěn)壓電路 LED旋轉(zhuǎn)同步設(shè)計(jì)該電路分為兩個(gè)部分：1) 中斷系統(tǒng)采用中斷是為了更有效的利用單片機(jī)內(nèi)部資源。為了能夠連續(xù)的顯示文字和圖象，本文采用了外部中斷的方法，即在外部中斷的時(shí)候，計(jì)算和調(diào)整顯示文字和圖象的時(shí)間。為了得到可靠的外部中斷源，有兩種方法。其一，： 采用光感的外部中斷電路但是，這種方法功耗相對比較大，而且成本比較高。為了減少制作成本，通過比較，有個(gè)更好的方法。因?yàn)殡姍C(jī)是三相的，帶電刷轉(zhuǎn)動(dòng)的，即每轉(zhuǎn)一周，三個(gè)電刷會(huì)得到從高到低，又從低到高的邏輯電平狀態(tài)。因此可以從中引出一條線來作為外部中斷源，這個(gè)方法簡單容易實(shí)現(xiàn)，： 簡單的外部中斷電路圖該方法利用電刷在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的電平變化，通過一個(gè)三極管S8050轉(zhuǎn)換成單片機(jī)可以識別的數(shù)字邏輯電平，解決了外部中斷的問題，電路簡單，可靠性高。2) LED驅(qū)動(dòng)電路。本文采用了MAXIN公司的MAX6969大電流LED驅(qū)動(dòng)芯片，其外部接口電路非常簡單。如下圖：(圖上的OUT0到OUT15通過一個(gè)100Ω電阻接到LED上)。 MAX6969驅(qū)動(dòng)電路 下面簡單的計(jì)算一下這個(gè)電路的功耗。MAX6969LED驅(qū)動(dòng)電流的大小是由一個(gè)外部電阻決定的。在本電路中，這個(gè)電阻RSET取360Ω。 RSET = 18000 / IOUT (41)因此 IOUT = 18000/360 = 50 mA (42)其功耗計(jì)算如下： PD = (V+ x I+) + (VOUT x DUTY x IOUT x N) (43)其中：V+ = 供電電壓I+ = N路輸出吸收IOUT LED驅(qū)動(dòng)電流時(shí)的電源工作電流DUTY = 加至OE端的PWM信號占空比N = 同時(shí)用來驅(qū)動(dòng)LED的MAX6969輸出端口數(shù)(最大值為16)VOUT = MAX6969驅(qū)動(dòng)負(fù)載LED時(shí)端口的輸出電壓IOUT = 由RSET設(shè)定的LED驅(qū)動(dòng)電流PD = 功耗，如果電流單位為mA，其單位為mWIOUT = 50mA，N = 16，DUTY = 1，VOUT = 2V PD =（5V*50mA）+(2V*1*50mA*16) = (44)5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)編程語言和編程工具在單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)中，匯編語言作為傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的編程語言，己經(jīng)不能滿足實(shí)際需要，高級語言被逐漸引入，C語言就是其中之一。C語言是一種通用的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，它既有高級語言的各種特征，又能直接操作系統(tǒng)硬件。對于大多數(shù)S系列單片機(jī)，使用C語言與使用匯編語言相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1) 不需要了解處理器的指令集，也不必了解存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。(2) 寄存器分配和尋址方式由編譯器進(jìn)行管理。(3) 指定操作的變量選擇組合提高了程序的可讀性。(4) 可使用與人的思維更相近的關(guān)鍵字和操作函數(shù)。(5) 程序的開發(fā)和調(diào)試時(shí)間大大縮短。(6) C語言中的庫文件提供了許多標(biāo)準(zhǔn)的例程。(7) 可實(shí)現(xiàn)模塊化編程技術(shù)，從而可將己編制好的程序加入到新程序中。(8) C語言可移植性好且非常普及。8051系列單片機(jī)作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)地位，從80年代開始就有了51單片機(jī)的C語言編譯器。C語言可以調(diào)用匯編語言的子程序或子函數(shù)。因本系統(tǒng)界面比較龐大，控制較多且單片機(jī)的工作時(shí)序沒有嚴(yán)格要求，故在本系統(tǒng)中，單片機(jī)程序采用C語言編寫。 軟件總體設(shè)計(jì)系統(tǒng)監(jiān)控程序是控制單片機(jī)系統(tǒng)按照預(yù)定操作方式運(yùn)轉(zhuǎn)的程序，是整個(gè)系統(tǒng)程序的框架。在本系統(tǒng)中，單片機(jī)的主要任務(wù)是用來顯示和操作者按下不同的按鍵后，執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)，各個(gè)任務(wù)執(zhí)行的先后順序取決于鍵碼。根據(jù)這樣的功能和操作方法，程序總體結(jié)構(gòu)采用鍵碼分析作業(yè)調(diào)度型，即作業(yè)調(diào)度完全服從操作者的意圖，操作者通過鍵盤發(fā)出作業(yè)調(diào)度命令，監(jiān)控程序接收到控制命令后，通過分析啟動(dòng)對應(yīng)的作業(yè)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)的方法，它是把一個(gè)功能完整的較大的程序分解為